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[行业新闻]村田制造的水晶单元与传统石英晶振结构的不同2018年12月26日 09:50

说到村田生产的电子元件想必很多人会想到的都是村田贴片电容,村田陶瓷晶振.其实近几年村田也开始了石英晶振的研发制造,并且获得广大用户所认可,取得可观成绩.下面亿金电子给大家介绍下村田制作所水晶单元的起源,以及村田石英晶振的优点和各种应用.

村田制作所的水晶单元采用突破性且独特的包装技术,在现有产品中无与伦比,提供卓越的品质,生产规模和性价比.

村田制造所水晶单元的优点

村田制造的水晶单元与传统石英晶振结构的不同

村田制作所水晶单元的起源

村田制作所已提供陶瓷谐振器（CERALOCK ®）市场的四十多年里,作为微型计算机和其他设备的参考时钟使用.为了支持需要比陶瓷谐振器具有更高频率精度的时钟的设备,使用我们独特的技术,Murata和Tokyo Denpa共同开发了微型且高度可靠的石英晶振,贴片晶体单元.自2009年起,我们开始为消费者市场供应产品,自2013年起开始为汽车市场供应产品.

村田制造的水晶单元与传统石英晶振结构的不同

市场业绩-村田制作所的水晶单元在各种应用中都很活跃由于对速度和容量的需求增加,与东京Denpa联合开发的产品已被更多产品所采用,因为HDD/SSD/USB和其他存储设备开始使用小型晶体单元.后来,村田制作所的水晶单元开始被用于NFC,智能手机具有个人认证/电子货币支付功能.

由于AV/PC/汽车设备和Wi-Fi通信设备对小型设备的需求不断增长,以及配备BT/BLE通信功能的可穿戴设备和智能手机外围设备的市场增长,小型贴片晶振,石英晶体设备的采用仍在增加连接到智能手机.

客户选择村田制作所的水晶单元的原因-由陶瓷谐振器培育的高可靠性/低成本封装的采用（CERALOCK ®）

村田制作石英贴片晶振使用的封装结构与典型的水晶单元不同.虽然常规晶振晶体单元使用具有腔体结构的陶瓷基板,但村田制作所的石英晶振单元使用的结构将金属帽与平面陶瓷基板结合在一起,该陶瓷基板具有多年可追溯的陶瓷谐振器.与传统的石英晶体单元相比,使用高度通用的平面陶瓷基板和金属盖可以降低材料成本,实现稳定的供应,并提高产量.

村田制作所为客户提供价值-村田晶振拥有先进的生产技术,从水晶石生产,设计,制造到我们自己的原始设备到全球销售网络的集成系统.至今村田中国已拥有19个销售据点、4个工厂以及4个研发设计基地,近距离为客户提供及时有效的服务和技术支持.

全球销售系统

村田制造的水晶单元与传统石英晶振结构的不同

村田石英晶振产品型号列表

系列	类型	尺寸（mm）	频率	笔记
XRCTD XRCED	MCR1210晶振	1.2×1.0×0.30 1.2×1.0×0.33	32至52MHz	金属密封封装，适用于小型消费设备的小型无线通信设备
XRCFD XRCMD	MCR1612晶振	1.6×1.2×0.35 1.6×1.2×0.33	24至48MHz	金属密封封装，适用于小型消费设备的小型无线通信设备
XRCGB	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至50MHz	用于消费者设备的无线通信设备的树脂密封包装
XRCPB	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.5	24至48MHz
XRCHA	HCR2520晶振	2.5×2.0×0.8	16至20MHz
XRCHA_F_A	HCR2520晶振	2.5×2.0×0.8	16至24MHz	用于汽车以太网/ FlexRay
XRCGE_F_A	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	20至23.99MHz	用于汽车MCU等
XRCGB_F_A	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至48MHz	用于汽车以太网/ FlexRay
XRCGB_F_C	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	27.6MHz	用于汽车舒适/安全信息娱乐
XRCGB_F_G	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至48MHz	用于汽车仅用于信息娱乐

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[行业新闻]石英晶振的晶片以及晶振结构特点介绍2018年04月13日 10:22

石英晶振晶片是从一块晶体上按一定的方位角切下的薄片,可以是圆形或正方形,矩形等.按切割晶片的方位不同,可将晶片分为AT、BT、CT、DT、X、Y等多种切型.不同切型的晶振晶片其特性也不尽相同,尤其是频率温度特性相差较大.

晶振晶片的两个对应表面上涂敷银层,由晶振晶片支架固定并引出电极.晶振晶片支架分为焊线式和夹紧式两种.通常,中、低频石英晶体振荡器采用焊线式晶片支架,而高频石英晶体振荡器采用夹紧式晶片支架.

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[技术支持]讲述对石英晶振晶体的结构以及符号和等效电路独特的见解2018年03月14日 09:38

石英晶体谐振器是利用石英晶体的压电效应制成的一种谐振器件,其基本结构为:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体振荡器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。图2.1是石英晶振结构图。图22是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。

石英晶振晶体的压电效应

若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶振晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时石英晶振晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下,晶振晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方向、几何形状、尺寸等有关。

石英晶振晶体的符号和等效电路

石英晶体谐振器的符号和等效电路如图23所示。当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个pF到几十pF。当石英晶体谐振时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH.晶振晶片的弹性可用电容C来等效,C的很小,一般只有0.0002~0.lpF。

晶振晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效, 它的数值约为100g。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。加上晶振晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方向、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英晶体谐振器组成的谐振电路可获得很高的频率稳定度。

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[技术支持]石英晶振的可靠性质以及设计分析由亿金工程提供报告2018年02月02日 08:57

科技的发展让电子元器件的市场不断上涨增值，加大电子元器件使用量的同时对其功能性以及尺寸等方面也有了诸多要求。比如石英晶振，贴片晶振，石英晶体振荡器，满足市场需求从大体积8045晶振到1612晶振，尺寸改小了，技术加强，使用性能也提高了不少，在高端智能产品中具有低功耗，高稳定精度，重量轻等优势特点。亿金电子技术工程师下面给大家介绍石英晶振的可靠性质以及设计分析报告。

A型石英晶振的组成

A型石英晶振结构比较简单,由底座、PCB电路板、元器件、晶体、外壳五部分组成,根据这些零部件的功能分析,可以得到A型晶振的可靠性框图, 可靠性框图见图3-4

4.22A型石英晶振的可靠性要求

A型石英晶振的可靠性指标要求如下:

(1)石英晶振在工作n年内不发生致命故障

(2)石英晶振n年内总的工作时间不低于:t=n×365×24。

(3)石英晶振的可靠度为0.95:即Rs=0.95。

4.2.3A型石英晶振的可靠度计算

可靠度是指产品在规定的条件和规定的时间内,能正常完成规定功能的概率,通常用R表示。根据对A型石英晶振的结构分析,可以看出A型石英晶振为串联结构,可靠度计算公式如下:

RS=R1×R2×R3×…·×Rn 公式(4-1)

A型石英晶振由四部分组成:底座、电路板、元器件、晶体、外壳。A型石英晶振可靠度计算公式如下:

RS=R1×R2×R3×R4×R5 公式(4-2)

式中:R、R2、R3、R4、R5分别代表底座、电路板、晶体、元器件、外壳的可靠度。

4.24A型石英晶振的可靠性预计

可靠性预计,顾名思义指的是对石英晶振产品在规定的工作条件下进行可靠行估计也就是根据类似产品的经验数据或组成该产品的各单元的可靠性数据,对石英晶振产品给定工作或非工作条件下的可靠性参数进行估算。

可靠性预计的意义主要有:

(1)为产品设计阶段的可靠性设计提供依据

(2)为产品的维护阶段提供有价值的信息。

3)站在可靠性设计的角度,筛选设计方案,寻找最佳设计方案。

(4)为改进设计方案提供理论支持。

可靠性预计的方法主要有上下限法、元件计数法、相似产品法、应力分析法评分法、故障率预计法、性能参数预计法。根据W公司实际情况,本文采用应力分析法对石英晶振进行可靠性预计。因为A型石英贴片晶振的主要部件的故障率均可通过供应商得到,所以本文采用应力分析法。采用GJB/Z299C-2006预计手册。故障率预计法的计算公式为:

4-1应力分析法表

4.2.5A型石英贴片晶振的可靠性分配

石英晶振可靠性分配指的是将整个系统的可靠性指标分配给各个组成部分,是将可靠性指标总整体到局部,从上到下进行分配的过程。可靠性分配有以下意义:将石英贴片晶振产品的整体可靠性指标进行分配,分配到产品的下级组成部分,可以使每个组成分的可靠性设计指标更加准确细致,便于可靠性设计人员进行分析。

贴片晶振可靠性分配方法主要有 AGREE分配法、拉格朗日乘数法、比例分配法、评分分配法、复杂度分配法、动态规划法、重要度法、直接寻查法。

本文采用 AGREE分配法对A型石英晶振进行可靠性分配, AGREE分配法将整体的每一个组成单元的复杂度和重要度纳入到可靠性分配中。 AGREE方法的核心是:失效率的分配和整体的各个组成单元的重要度和复杂度有关,组成单元越重要,分配的失效度就应该越高。相反,组成单元的重要度越高,分配的失效度就应该有所减少。也就是说,分配给每个组成单元的失效度是加权的,加权因子C与组成单元复杂度成正比,与组成单元的重要度成反比。